公差疊加是一個(gè)定義性的設(shè)計(jì)概念，以確保高效和有效地制造新產(chǎn)品。
在微型醫(yī)療設(shè)備的未來(lái)似乎無(wú)限的時(shí)候，一個(gè)基本的現(xiàn)實(shí)仍然堅(jiān)定不移——人體解剖的大小和形狀。
從血管到耳道、呼吸道到神經(jīng)通路，可用于拯救生命和增強(qiáng)生命的醫(yī)學(xué)療法的身體的物理尺寸存在于最小和最大范圍內(nèi)。對(duì)于醫(yī)療設(shè)備來(lái)說(shuō)，深入到身體最小區(qū)域的一般規(guī)則是“越小越好”。
理論上，即使在最小的解剖特征上，單個(gè)醫(yī)療設(shè)備也可以做許多事情。實(shí)際上，構(gòu)建一個(gè)多功能微型醫(yī)療工具并整合可能需要的電子電路，需要從設(shè)計(jì)的最早階段一直到大規(guī)模生產(chǎn)的成熟專業(yè)知識(shí)。組件密度越大，可靠性能所需的精度和驗(yàn)證就越多。
公差疊加是設(shè)計(jì)新產(chǎn)品的一個(gè)定義性概念，以確保在生產(chǎn)過(guò)程中高效和有效地制造新產(chǎn)品，它不僅僅是一個(gè)理論概念。這就是器件的構(gòu)造方式，所有功能層(電氣、機(jī)械和軟件/固件)根據(jù)規(guī)格和性能要求協(xié)同工作，最終決定了器件生產(chǎn)的成敗。
電學(xué):千分之一非常重要
即使如此小的微電子電路半打可以安裝在一角硬幣的表面上，也可以包括多個(gè)有源和無(wú)源元件、金屬布線、電路板上的跡線和過(guò)孔、設(shè)備指令的存儲(chǔ)單元等等。
各層之間的關(guān)系不僅影響設(shè)備的整體可靠性。這種關(guān)系也決定了產(chǎn)品的制造可行性和生產(chǎn)成本。在這種情況下，元件、材料和制造公差可以指零件的物理尺寸和性能參數(shù)。
就產(chǎn)品功效而言，大多數(shù)人永遠(yuǎn)不會(huì)知道電氣元件和子組件定位上千分之二英寸的關(guān)鍵差異。然而，就生產(chǎn)而言，最佳定位可能意味著更高的產(chǎn)量，從而保持更低的成本，并在市場(chǎng)上推出更多成品設(shè)備來(lái)滿足臨床醫(yī)生的需求。
機(jī)械:物理公差也是一個(gè)因素
穿戴式設(shè)備通常包含輸入傳感器、設(shè)備控制、輸出功能、電源或充電端口等。介入手術(shù)工具通常添加導(dǎo)航輔助設(shè)備，例如電磁傳感器。這些設(shè)備還可以包括低功率通信能力。
指定、采購(gòu)和整合醫(yī)療設(shè)備的機(jī)械部件會(huì)增加更多層的公差，以及有源和無(wú)源元件的電氣公差和“串?dāng)_”。
一些組件已經(jīng)存在。一些組件可以修改。有些部件需要全新的設(shè)計(jì)、測(cè)試和生產(chǎn)。在生產(chǎn)線開(kāi)始滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)之前，必須對(duì)所有公差進(jìn)行評(píng)估和驗(yàn)證。
軟件/固件:工作中的板載英特爾
當(dāng)今高密度微型醫(yī)療設(shè)備的核心是流經(jīng)電路并驅(qū)動(dòng)機(jī)械組件的指令。
隨著設(shè)備變得越來(lái)越小，更多的功能需要更多的內(nèi)存。滿足這一要求給器件內(nèi)部復(fù)雜的公差組合增加了一層額外的復(fù)雜性。
供應(yīng)鏈考慮:不同的供應(yīng)商可能有不同的規(guī)格
現(xiàn)在，供應(yīng)鏈管理在采購(gòu)和制造微型醫(yī)療設(shè)備所需的組件和子組件方面比以往任何時(shí)候都更加重要。
專業(yè)元件通?？蓮亩嗉夜?yīng)商處獲得，但要了解哪家供應(yīng)商能夠真正滿足經(jīng)濟(jì)高效的大批量制造所需的公差規(guī)格，只能靠經(jīng)驗(yàn)，而非反復(fù)試驗(yàn)。
更多設(shè)備功能平均公差疊加甚至更重要
展望未來(lái)，微型醫(yī)療設(shè)備將繼續(xù)發(fā)揮越來(lái)越大的作用，特別是在手術(shù)過(guò)程中或在體戴設(shè)備的持續(xù)基礎(chǔ)上產(chǎn)生、存儲(chǔ)和傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。
與利用機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能洞察力的基于云的應(yīng)用程序的集成，擴(kuò)展了每個(gè)醫(yī)療設(shè)備的潛力，即使人體解剖的物理尺寸保持不變。
考慮到公差疊加日益增加的復(fù)雜性和可制造性設(shè)計(jì)對(duì)于確保醫(yī)療器械工程的持續(xù)創(chuàng)新至關(guān)重要。
